KR101279932B1 - Apparatus and method for controlled cooling - Google Patents

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지멘스 브이에이아이 메탈스 테크놀로지스 리미티드
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Abstract

The invention relates to the field of controlled cooling of hot plate or strip shaped metal. An apparatus for the controlled cooling and a control method is proposed. The apparatus comprises a header fitted with a first valve (7), whereas the valves (7) allows air to escape from the header and prevent cooling fluid to escape from the header (1) when being filled and prevent air from getting back into the header. During operation due to the apparatus an improved operation even at low flow rates is possible.

Description

제어 냉각 장치 및 방법 {APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLED COOLING}Control Cooling Units and Methods {APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLED COOLING}

본 발명은 일반적으로 고온 판 또는 스트립형 금속의 제어 냉각의 일반적인 분야에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 강철 스트립 및 판의 가속화된 냉각 및 직접적인 켄칭(quenching)에 관한 것이다.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates generally to the general field of controlled cooling of hot plates or strip metals, and more particularly to accelerated cooling and direct quenching of steel strips and plates.

고온 압연 강의 제어된 냉각은 원하는 미세 구조 및 특성을 달성하기 위해 매우 중요하다. 현대의 판 및 고온 스트립 밀(mill)은 일반적으로 이러한 목적을 위한 강력한 냉각 시스템을 이용하며, 온도 및 냉각율(cooling rate)의 정밀한 제어가 매우 중요하다. 물은 종종 냉각 유체로서 이용된다.Controlled cooling of hot rolled steel is very important to achieve the desired microstructure and properties. Modern plate and hot strip mills generally use a powerful cooling system for this purpose, and precise control of temperature and cooling rate is very important. Water is often used as a cooling fluid.

종래 기술로부터 이용가능한 냉각 시스템의 다수의 상이한 설계가 있다. 가장 통상적인 타입 중 하나는 U-튜브 타입 층형 냉각 헤더(header)이다. 주요 물 공급은 대(large) 직경 파이프를 경유하고 물은 다수의 U-튜브로부터 하방으로 냉각되는 제품 상으로 유동한다. U-튜브가 이용되는 이유는 유동이 스위치 오프(switch off)되었을 때 조차 주요 공급 파이프가 물로 채워져 있기 때문이다. 이는 유동의 스위치 온(switch on) 및 U-튜브로부터 나오는 물 사이의 시간 지연이 최소화되는 것을 의미한다. 이는 또한 유동이 스위치 오프되었을 때 단지 작은 양의 물이 U-튜브로부터 나오는 것을 의미한다.There are many different designs of cooling systems available from the prior art. One of the most common types is a U-tube type layered cooling header. The main water supply is via a large diameter pipe and the water flows from the plurality of U-tubes onto the product which is cooled down. U-tubes are used because the main supply pipe is filled with water even when the flow is switched off. This means that the time delay between the switch on of the flow and the water coming out of the U-tube is minimized. This also means that only a small amount of water comes out of the U-tube when the flow is switched off.

그러나, U-튜브 타입 헤더는 다수의 제한이 있다. 실제로, 단지 U-튜브는 제한된 범위의 유동에 걸쳐 날카롭게 형성된 유동 패턴을 제공한다. 유용한 유동 패턴을 제공하는 최소 및 최대 유동 사이의 비율은 통상적으로 약 3:1이다. 또 다른 제한은 제트가 냉각되는 제품 위로 먼 거리에 위치하여 냉각 효율이 감소된다는 것이다.However, U-tube type headers have a number of limitations. In fact, only U-tubes provide a sharply formed flow pattern over a limited range of flows. The ratio between the minimum and maximum flows that provide a useful flow pattern is typically about 3: 1. Another limitation is that the cooling efficiency is reduced because the jet is located farther above the product to be cooled.

종래의 U-튜브 설계의 제한에 의해, 다수의 현대 시스템은 대신 다중 제트 타입 헤더를 이용한다. 이러한 설계들 중 일부는 EP 0 176 494호, EP 0 178 281호, EP 0 233 854호 및 EP 0 279 077호에 기재되어 있다. 메인(main) 물 공급 파이프는 물을 헤더 내로 공급한다. 헤더의 내부에는 대 다수의 물 제트를 형성하는 대 다수의 노즐이 있다. 대 다수의 제트는 U-튜브 타입 헤더 보다 더 큰 냉각력을 제공한다. 또한, 이러한 설계는 제품에 더 근접하여 냉각시키는 것을 허용하고, 이는 추가로 냉각력을 증가시킨다. 대 다수의 소형 제트는 또한 매우 넓은 범위의 안정된 유동을 이용하도록 한다. 최소 및 최대 안정된 유동 사이의 비율은 U 튜브에 대해 약 3 : 1인 것에 비해 20 : 1 또는 그 이상이다.Due to the limitations of conventional U-tube designs, many modern systems use multiple jet type headers instead. Some of these designs are described in EP 0 176 494, EP 0 178 281, EP 0 233 854 and EP 0 279 077. The main water supply pipe supplies water into the header. Inside the header there are a large number of nozzles that form a large number of water jets. Many jets provide greater cooling power than U-tube type headers. This design also allows cooling closer to the product, which further increases cooling power. Many small jets also allow the use of a very wide range of stable flows. The ratio between the minimum and maximum stable flow is 20: 1 or more compared to about 3: 1 for the U tube.

다중 제트 타입 헤더는 U-튜브 타입 헤더에 대한 많은 장점을 제공하지만, 일부 단점을 가진다. 유동이 스위치 오프될 때 공급 파이프 내의 물은 노즐을 통하여 드레인(drain)된다. 이는 물이 어떠한 추가 냉각을 요구하지 않는 제품 상으로 적하(drip)되기 때문에 바람직하지 않다. 또한 유동이 냉각을 요구하는 다음 제품에 대해 스위치 온될 때 공급 파이프는 유동이 적절히 설정되기 전에 재 충전(re-fill)되어야 한다는 것을 의미한다.Multiple jet type headers offer many advantages over U-tube type headers, but have some drawbacks. Water in the feed pipe is drained through the nozzle when the flow is switched off. This is undesirable because water drips onto the product which does not require any further cooling. It also means that when the flow is switched on for the next product that requires cooling, the supply pipe must be re-filled before the flow can be set properly.

또 다른 바람직하지 않은 특징은 저 유동에서 유동을 바꾸기 위해 긴 시간이 걸린다는 것이다. 이에 대한 이유는 노즐로부터의 유출이 노즐에서의 압력의 제곱근에 비례한다는 것이다. 최대 유동에서 헤더 내의 압력은 통상적으로 약 4 바아(bar) 또는 대략 40 미터 수두(head of water)이다. 최소 및 최대 유동 사이의 20 : 1 비율에 의해, 따라서 최소 유동에 대해 요구되는 압력은 단지 0.1 미터인 단지 40/(20 x 20) 미터이다. 공급 파이프가 통상적으로 직경이 300 mm이므로, 이는 최소 유동에 대해 공급 파이프는 단지 부분적으로 채워지는 것을 의미한다. 공급 파이프 내로의 유동이 변화되는 경우 파이프 내의 수위가 정확히 새로운 평형 레벨에 도달할 때까지 노즐의 유출은 공급 파이프 내로의 유동과 일치하지 않는다. 이는 매우 낮은 유동에서 100 초 또는 그 이상 걸릴 수 있다.Another undesirable feature is that it takes a long time to change the flow at low flow. The reason for this is that the outflow from the nozzle is proportional to the square root of the pressure at the nozzle. The pressure in the header at maximum flow is typically about 4 bar or about 40 meters head of water. With a 20: 1 ratio between the minimum and maximum flows, the pressure required for the minimum flow is therefore only 40 / (20 × 20) meters, which is only 0.1 meters. Since the feed pipe is typically 300 mm in diameter, this means that for minimal flow the feed pipe is only partially filled. If the flow into the feed pipe changes, the outflow of the nozzle will not coincide with the flow into the feed pipe until the water level in the pipe reaches an exactly new equilibrium level. This can take 100 seconds or more at very low flows.

따라서, 본 발명의 목적은 낮은 유량에서 조차 유동을 신속히 변경할 수 있도록 함으로써 다중 제트 타입 냉각 헤더의 단점을 극복하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 유동이 스위치 오프될 때 정확한 유동을 더욱 신속하게 설정하고 물의 적하(drip)를 중단하도록 하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to overcome the disadvantages of a multi-jet type cooling header by allowing the flow to be changed quickly even at low flow rates. Another object of the present invention is to set the correct flow more quickly and stop the drip of water when the flow is switched off.

상기 목적은 청구항 1에 따른 장치 및 청구항 9에 따른 제어 방법을 포함하는 본 발명에 의해 달성된다.This object is achieved by the present invention comprising an apparatus according to claim 1 and a control method according to claim 9.

본 발명의 장치에 따라 제 1 밸브는 헤더가 냉각 유체로 채워질 때 공기가 헤더로부터 누출되고 공기가 헤더 내로 역으로 모이는 것을 방지하기 위한 것이다. 제 1 밸브가 연결 파이프를 구비한 헤더의 가장 높은 부분으로 연결되도록 설치된다. 제 1 밸브는 공기가 헤더로부터 누출되어 냉각 유체로 채워질 때 냉각 유체가 헤더로부터 누출되는 것을 방지한다. 본 발명에 따른 장치는 신속한 스위치 온 및 오프를 허용한다. 헤더가 충분히 채워지는 것을 보장하여 낮은 유량으로 작동할 때 안정된 작동이 보장된다.According to the device of the present invention, the first valve is for preventing air from leaking out of the header and collecting air back into the header when the header is filled with cooling fluid. The first valve is installed to be connected to the highest part of the header with a connecting pipe. The first valve prevents cooling fluid from leaking out of the header when air leaks out of the header and fills with cooling fluid. The device according to the invention allows for quick switch on and off. Ensuring that the headers are sufficiently filled ensures stable operation when operating at low flow rates.

본 발명의 장치의 특별한 실시예에 따라 제 1 밸브는 플로트 타입 밸브이다. 이러한 밸브는 공기가 헤더로부터 유출되는 것을 허용하지만 헤더가 채워졌을 때 냉각 유체가 누출되는 것을 방지한다.According to a particular embodiment of the device of the invention the first valve is a float type valve. This valve allows air to flow out of the header but prevents cooling fluid from leaking when the header is filled.

본 발명의 장치의 특별한 실시예에 따라, 제 2 밸브가 제 1 밸브에 연결된다. 제 2 밸브는 공기가 헤더 내로 역으로 유입되는 것을 방지한다.According to a particular embodiment of the device of the invention, the second valve is connected to the first valve. The second valve prevents air from flowing back into the header.

본 발명의 장치의 추가의 특별한 실시예에 따라 제 2 밸브는 역류 방지 밸브(non-return valve)이다. 이는 헤더 내의 압력이 하강할 때 공기의 유입을 방지한다.According to a further particular embodiment of the device of the invention the second valve is a non-return valve. This prevents the ingress of air when the pressure in the header drops.

본 발명의 장치의 적절한 실시예에 따라 제 1 밸브는 헤더가 채워질 때 공기가 헤더로부터 유출되고 헤더가 가득 채워질 때 헤더 내로 역으로 공기가 모이는 것을 방지하도록 작동된다. 이러한 작동 모드에 의해 충분히 자동화된 제어가 가능하다.According to a suitable embodiment of the apparatus of the present invention, the first valve is operated to prevent air from escaping into the header when the header is filled and collect back into the header when the header is full. This mode of operation allows for fully automated control.

또 다른 적절한 실시예는 제 2 밸브가 전기적으로 작동되는 밸브일 때 달성된다. 이는 헤더의 개선된 제어를 허용한다.Another suitable embodiment is achieved when the second valve is an electrically operated valve. This allows for improved control of the header.

본 발명의 장치의 유용한 일 실시예에서, 전기적으로 작동되는 솔레노이드 밸브는 제 1 및 제 2 밸브 사이의 연결 파이프 내에 배치되어, 헤더의 드레인을 위해 공기가 헤더 내로 역으로 유입되도록 한다. 이러한 부가 밸브는 요구될 때 헤더의 신속한 드레인을 보장한다.In one useful embodiment of the device of the present invention, an electrically actuated solenoid valve is disposed in the connecting pipe between the first and second valves to allow air to flow back into the header for draining the header. This additional valve ensures a quick drain of the header when required.

또한 본 발명의 장치의 유용한 실시예는 헤더, 특히 노즐 캐리어에 부착되고 헤더로부터 냉각 유체의 더 신속한 드레인을 허용하는 배출 밸브에 의해 연장될 수 있다. 이는 헤더 또는 노즐로부터 비제어된 적하가 회피될 때마다 적절하다.A useful embodiment of the device of the invention can also be extended by a discharge valve attached to a header, in particular a nozzle carrier, which allows for faster drainage of cooling fluid from the header. This is appropriate whenever an uncontrolled drop from the header or nozzle is avoided.

냉각 유체에 의한 고온 판 또는 스트립 형상 금속, 특히 강철의 제어된 냉각을 위한 장치의 작동을 위한 본 발명의 제어 방법에 따라, 헤더는 중앙 공급 파이프 및 노즐 캐리어에 배치되는 다수의 노즐을 포함하며, 헤더는 물로 완전히 채워지고 공기는 제 1 밸브에 의해 작동 동안 헤더 내로 유입되는 것이 방지된다. 헤더 내로 역으로 모이거나 누출되는 공기의 제어된 충전 및 제어에 의해 유동 상태가 매우 많은 정도로 제어될 수 있다.According to the control method of the invention for the operation of a device for controlled cooling of hot plate or strip shaped metal, in particular steel by a cooling fluid, the header comprises a plurality of nozzles arranged in the central supply pipe and the nozzle carrier, The header is completely filled with water and air is prevented from entering the header during operation by the first valve. By controlled filling and control of air that collects or leaks back into the header, the flow state can be controlled to a very high degree.

본 발명의 제어 방법의 바람직한 실시예는 제 1 밸브가 헤더가 채워질 때 헤더로부터 공기가 유출되는 것을 허용하고 헤더가 완전히 채워질 때 헤더 내로 공기가 역으로 수집되는 것을 방지하도록 작동되는 것을 특징으로 한다.A preferred embodiment of the control method of the invention is characterized in that the first valve is operated to allow air to flow out of the header when the header is filled and to prevent air from being collected back into the header when the header is completely filled.

본 발명의 제어 방법의 또 다른 바람직한 실시예는 헤더 내의 측정 압력이 제 1 밸브의 제어를 위한 입력 값으로서 이용되는 것을 특징으로 한다. 압력은 헤더 내의 현 충전 수준의 개선된 감지를 허용한다. 다른 측정, 예를 들면 헤더 내의 충전 수준도 또한 이용될 수 있다.Another preferred embodiment of the control method of the invention is characterized in that the measured pressure in the header is used as an input value for the control of the first valve. The pressure allows for improved detection of the current fill level in the header. Other measurements may also be used, for example filling levels in the header.

본 발명의 제어 방법의 특별한 일 실시예에 따라 헤더를 채우는 동안 유체 공급으로부터 공급되는 유체의 유량이 증가한다. 이는 헤더가 작동 상태에 있을 때 완전히 채워지는 헤더 및 신속한 반응에 따른 신속한 충전을 보장한다. 증가된 유량이 많을 수록 공기는 헤더로부터 완전히 해소되는 것을 보장한다.According to one particular embodiment of the control method of the present invention, the flow rate of the fluid supplied from the fluid supply is increased while filling the header. This ensures that the header is fully filled when the header is in operation and rapid filling with rapid response. The more increased flow rate ensures that air is completely released from the header.

본 발명의 제어 방법의 특별한 실시예에 따라, 헤더는 작동 동안 가득 채워진 상태로 남아 있다. 이러한 특별한 상태는 노즐에서 냉각 유체의 유량이 낮은 값으로 감소될 때조차 헤더의 안정된 작동을 허용한다. 헤더 내로의 유량에 대한 더욱 많은 변화는 노즐로부터 나오는 유량이 헤더가 항상 가득 채워지고 헤더 및 공급 파이프 내의 물의 높이가 노즐에서의 압력을 변화시키기 위해 변화될 필요가 없기 때문에 즉시 변화되도록 할 수 있다.According to a particular embodiment of the control method of the invention, the header remains full during operation. This special condition allows stable operation of the header even when the flow rate of cooling fluid at the nozzle is reduced to a low value. More changes in flow rate into the header can cause the flow rate from the nozzle to change immediately because the header is always full and the height of the water in the header and feed pipe does not need to be changed to change the pressure at the nozzle.

본 발명의 제어 방법의 바람직한 일 실시예에 따라 부분 진공이 헤더 내에 형성되어 노즐에서의 유체 압력이 헤더 내의 물의 높이에 의한 압력 보다 작다. 이 방법은 냉각 유체의 저 유량에서 조차 공기가 헤더 내로 진입하지 않는다. 결과적으로 유량은 공기가 헤더 내로 수집되지 않을 때 종래의 헤더 보다 매우 낮은 값으로 감소될 수 있다. 따라서 저 유량에서 조차 냉각 유체의 유동 및 시스템은 안정되게 남아 있게 된다.According to a preferred embodiment of the control method of the invention a partial vacuum is formed in the header such that the fluid pressure at the nozzle is less than the pressure due to the height of the water in the header. This method does not allow air to enter the header even at low flow rates of cooling fluid. As a result, the flow rate can be reduced to a much lower value than conventional headers when air is not collected into the header. Thus, even at low flow rates, the flow of cooling fluid and the system remain stable.

본 발명은 제시되는 실시예로 제한하지 않고 본 발명의 가능한 실시예를 제공하는 아래 도면에서 더욱 상세하게 설명된다.The invention is illustrated in more detail in the following figures, which provide possible embodiments of the invention without limiting it to the embodiments presented.

도 1은 종래 기술에 따른 헤더의 단면도이고,1 is a cross-sectional view of a header according to the prior art,

도 2는 본 발명에 따른 헤더의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of a header according to the present invention.

도 1은 공급 파이프(2) 및 노즐 캐리어(4)에 배치되는 다수의 노즐(3)을 구비한 헤더(1)를 보여준다. 냉각 매체는 " 5 "에서 헤더로 유입된다. 메인 공급 파이프(2)로부터, 냉각 매체는 노즐 캐리어(4) 내로 유동하여 노즐(3)을 통하여 유출된다. 냉각 매체 제트(6)는 노즐(3)에 의해 형성된다. 냉각 매체로서 물이 종종 이용되지만 본 발명에 따라 다른 매체 또는 매체의 혼합물이 이용될 수 있다. 플로트 타입 밸브(7)는 이러한 실시예에서 공급 파이프(2)의 상부에 있는 헤더(1)의 가장 높은 지점으로 연결된다. 플로트 타입 밸브(7)는 냉각 유체가 스위치 온될 때 공기가 헤더(1)로부터 누출되도록 하지만 냉각 유체가 누출되는 것을 허용하지 않는다. 헤더(1) 및 공급 파이프(2)가 냉각 매체로 가득 채워지면 플로트(float)가 상승되어 유출구를 밀폐한다.1 shows a header 1 with a number of nozzles 3 arranged in a feed pipe 2 and a nozzle carrier 4. Cooling medium enters the header at "5". From the main supply pipe 2, the cooling medium flows into the nozzle carrier 4 and flows out through the nozzle 3. The cooling medium jet 6 is formed by the nozzle 3. Water is often used as cooling medium, but other media or mixtures of media can be used in accordance with the present invention. The float type valve 7 is in this embodiment connected to the highest point of the header 1 at the top of the feed pipe 2. The float type valve 7 allows air to leak from the header 1 when the cooling fluid is switched on but does not allow the cooling fluid to leak. When the header 1 and the supply pipe 2 are filled with cooling medium, the float rises to seal the outlet.

종래 기술에 따른 헤더에서 " 5 "에서 노즐(3)로부터 이러한 유출을 형성하기 위해 요구되는 냉각 유체의 수두가 노즐 위의 공급 파이프(2)의 상부의 높이 보다 작아 지도록 헤더 내로의 유동이 감소되는 경우 플로트 타입 밸브(7)는 공기가 역으로 헤더(1) 내로 들어오는 것을 허용하고 공급 파이프(2) 내의 냉각 유체 레벨은 노즐로부터의 유동이 헤더 내로의 유동과 일치할 때까지 하강한다. 헤더의 대 용적에 의해 헤더 내의 물의 높이가 안정화되어 노즐(3)로부터의 유출(6)이 헤더 내로의 유동(5)과 동일하게 되기 전에 100 초 또는 심지어 더 길게 걸린다. 본 발명에 따른 헤더는 이러한 문제점을 극복한다.In the header according to the prior art the flow into the header is reduced such that the head of the cooling fluid required to form this outflow from the nozzle 3 at " 5 " is smaller than the height of the top of the feed pipe 2 above the nozzle. The float type valve 7 allows air to enter the header 1 in reverse and the cooling fluid level in the feed pipe 2 is lowered until the flow from the nozzle coincides with the flow into the header. The large volume of the header takes 100 seconds or even longer before the height of the water in the header stabilizes such that the outflow 6 from the nozzle 3 equals the flow 5 into the header. The header according to the invention overcomes this problem.

도 2는 플로트 밸브(7)에 연결되는 역류 방지 밸브(8)가 부가된 본 발명에 따른 헤더를 보여준다. 이러한 역류 방지 밸브는 공기가 시스템 내로 역으로 유입 되는 것을 방지한다.2 shows a header according to the invention with the addition of a non-return valve 8 connected to a float valve 7. These nonreturn valves prevent air from entering the system back.

플로트 타입 밸브(7)와 역류 방지 밸브(8)의 조합은 시스템의 작동을 상당히 개선한다. 헤더가 낮은 유량에서 조차 물로 가득 채워져 있기 때문에, 헤더(5) 내로의 유동에 대한 변화에 의해 노즐(3)로부터의 유출에서의 즉각적인 변화가 발생한다.The combination of the float type valve 7 and the non-return valve 8 significantly improves the operation of the system. Since the header is filled with water even at low flow rates, an immediate change in outflow from the nozzle 3 occurs due to a change in flow into the header 5.

또한 유동이 스위치 오프될 때 헤더(1)의 드레인이 많이 감소된다. 이는 작동되지 않을 때 헤더(1)로부터의 적은 냉각 유체 적하가 있으며 유동이 요구될 때 헤더(1)가 이미 가득 채워져 있기 때문에 거의 순간적으로 스위치 온된다는 것을 의미한다.In addition, the drain of the header 1 is greatly reduced when the flow is switched off. This means that there is little cooling fluid drop from the header 1 when not in operation and switches on almost instantaneously because the header 1 is already full when flow is required.

시스템의 작동을 추가로 개선하기 위하여, 특별한 제어 방법이 플로트 타입 밸브(7)와 역류 방지 밸브(8)가 조합되는 것이 요구된다. 냉각 유체 유동(5)이 첫번째로 많은 유동으로 스위치될 때 헤더(1)가 충분히 가득 채워지는 것을 보장한다. 시스템이 냉각 유체로 완전히 가득 채워지는 것을 확실히하기 위하여, 이러한 유동은 노즐(3)을 통한 이러한 유동을 형성하기 위해 요구되는 냉각 유체의 수두가 노즐(3) 위의 역류 방지 밸브(7)의 높이 보다 더 커지도록 충분히 커야 한다. 이러한 예비 충전 단계 동안 이용되는 유동이 클 수록, 헤더(1)는 더 빨리 채워진다.In order to further improve the operation of the system, a special control method is required for the float type valve 7 and the non-return valve 8 to be combined. It is ensured that the header 1 is sufficiently full when the cooling fluid flow 5 is switched to the first large flow. To ensure that the system is completely filled with cooling fluid, this flow is such that the head of the cooling fluid required to form this flow through the nozzle 3 is the height of the non-return valve 7 above the nozzle 3. It must be large enough to be larger than The greater the flow used during this preliminary filling step, the faster the header 1 fills up.

헤더(1)가 가득 채워지면 냉각 유체 유동(5)이 요구되는 레벨로 감소될 수 있다. 역류 방지 밸브(8)는 공기가 역으로 헤더(1) 내로 모이는 것을 방지하여 냉각 유체 레벨은 하강하지 않고 시스템은 냉각 유체로 가득 채워진 상태로 남아 있게 된다. 요구되는 유동이 낮은 경우, 부분 진공이 공급 파이프(2)의 상부에 형성 되어 노즐(3)에서의 냉각 유체의 압력이 노즐(3)의 유출이 헤더(1) 내로의 유동과 일치하는 정확한 평형 압력에 도달하도록 한다. 노즐(3)의 유출은 시스템이 냉각 유체로 가득 채워지기 때문에 헤더(1) 내로의 유동이 변화되고 이러한 모든 변화는 헤더(1) 내의 압력이 된다.When the header 1 is full, the cooling fluid flow 5 can be reduced to the required level. The non-return valve 8 prevents air from converging back into the header 1 so that the cooling fluid level does not drop and the system remains filled with cooling fluid. If the required flow is low, a partial vacuum is formed at the top of the supply pipe 2 so that the pressure of the cooling fluid at the nozzle 3 matches the exact equilibrium where the outflow of the nozzle 3 coincides with the flow into the header 1. To reach pressure. The outflow of the nozzle 3 changes the flow into the header 1 because the system is filled with cooling fluid and all these changes are the pressure in the header 1.

제어된 냉각을 위한 장치가 일부 시간 동안 작동되지 않거나 소정의 냉각 유체가 헤더(1)로부터 적하되는 것을 방지하는 것이 필요한 경우 냉각 유체가 헤더(1)로부터 드레인되는 것을 허용하는 것이 바람직하다. 이러한 경우, 전기적으로 작동되는 솔레노이드 밸브(9)가 개방되어 공기가 역으로 헤더(1) 내로 유입되어 냉각 유체가 노즐(3)을 통하여 드레인되도록 할 수 있다. 부가 밸브(10)는 요구되는 경우 더 빠른 드레인을 제공하기 위하여 부가될 수 있다.It is preferable to allow the cooling fluid to be drained from the header 1 if the device for controlled cooling is inactive for some time or if it is necessary to prevent any cooling fluid from dripping from the header 1. In this case, the electrically actuated solenoid valve 9 can be opened such that air can flow back into the header 1 and drain the cooling fluid through the nozzle 3. Additional valve 10 may be added to provide a faster drain if desired.

플로트 타입 밸브(7) 및 역류 방지 밸브(8)를 이용하는 전형적인 실시예가 원하는 목적을 달성하는 간단한 방법이라는 명백하지만 이러한 동일한 목적이 전기적으로 작동되는 밸브와 같은 다른 실시예에 의해 달성될 수 있다. 본 발명의 원리는 헤더(1)가 냉각 유체로 완전히 채워지고 원하는 유동을 형성하기 위하여 요구되는 압력이 노즐(3) 위의 시스템의 높이 보다 작을 때 조차 공기가 유입되는 것을 방지하고 부분 진공이 이를 달성하기 위해 형성되는 것이다.It is clear that the exemplary embodiment using the float type valve 7 and the non-return valve 8 is a simple way of achieving the desired object, but this same object can be achieved by other embodiments such as electrically operated valves. The principle of the present invention prevents the ingress of air even when the header 1 is completely filled with cooling fluid and the pressure required to create the desired flow is less than the height of the system above the nozzle 3 and partial vacuum prevents this. It is formed to achieve.

Claims (14)

중앙 공급 파이프(2) 및 노즐 캐리어(4)에 배치되는 다수의 노즐(3)을 포함하는 헤더(1)를 구비하는, 냉각 유체에 의한 고온 판 또는 스트립형 금속의 제어 냉각 장치에 있어서,1. A controlled cooling device of hot plate or strip metal with a cooling fluid, comprising a header 1 comprising a central supply pipe 2 and a plurality of nozzles 3 arranged in the nozzle carrier 4. 적어도 제 1 밸브가 도관(6)에 의해 상기 헤더로 연결되어,At least a first valve is connected to the header by a conduit 6, 상기 헤더가 상기 냉각 유체로 채워지고 있을 때 상기 제 1 밸브가 상기 헤더로부터 공기를 배출시키고,The first valve discharges air from the header when the header is being filled with the cooling fluid, 상기 헤더가 완전히 채워질 때 상기 제 1 밸브가 냉각 유체가 배출되는 것을 방지하고,The first valve prevents cooling fluid from discharging when the header is fully filled, 원하는 유동을 생성하기 위해 요구되는 압력이 상기 노즐 위의 시스템의 높이에 의한 압력 보다 작고 부분 진공이 생성될 때 공기가 상기 헤더 내로 역으로 유입되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는,Characterized in that the pressure required to produce the desired flow is less than the pressure by the height of the system above the nozzle and prevents air from flowing back into the header when a partial vacuum is created, 고온 판 또는 스트립형 금속의 제어 냉각 장치.Controlled cooling of hot plate or strip metal. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 밸브는 역류 방지 밸브에 연결된 플로트 타입 밸브인 것을 특징으로 하는,The first valve is characterized in that the float type valve connected to the non-return valve, 고온 판 또는 스트립형 금속의 제어 냉각 장치.Controlled cooling of hot plate or strip metal. 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 밸브는 전기 작동 밸브이며, 상기 전기 작동 밸브는 상기 헤더가 채워질 때 상기 헤더로부터 공기를 배출시키고 상기 헤더가 가득 채워졌을 때 공기가 상기 헤더 내로 역으로 유입되는 것을 방지하도록 작동되는 것을 특징으로 하는,The first valve is an electrically actuated valve, the electrically actuated valve is operative to vent air from the header when the header is full and to prevent air from flowing back into the header when the header is full Made, 고온 판 또는 스트립형 금속의 제어 냉각 장치.Controlled cooling of hot plate or strip metal. 삭제delete 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 연결 파이프에 배치된 솔레노이드 밸브(9)를 더 포함하고, 상기 솔레노이드 밸브는 상기 헤더(1)의 드레인을 위해 공기를 역으로 상기 헤더 내로 유입시키도록 하는,Further comprising a solenoid valve 9 arranged in the connecting pipe, said solenoid valve allowing air to flow back into the header for draining of the header 1, 고온 판 또는 스트립형 금속의 제어 냉각 장치.Controlled cooling of hot plate or strip metal. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 드레인 벨브(10)는 상기 노즐 캐리어(4)에서 상기 헤더(1) 에 부착되며, 상기 드레인 밸브는 상기 헤더(1)로부터 냉각 유체를 신속하게 드레인시키는 것을 특징으로 하는,A drain valve 10 is attached to the header 1 in the nozzle carrier 4, characterized in that the drain valve quickly drains cooling fluid from the header 1, 고온 판 또는 스트립형 금속의 제어 냉각 장치.Controlled cooling of hot plate or strip metal. 중앙 공급 파이프(2) 및 노즐 캐리어(4) 내에 배치되는 다수의 노즐(3)을 포함하는, 헤더(1)를 구비하여, 냉각 유체에 의한, 고온 판 또는 스트립형 금속의 제어 냉각을 위한 제 1 항 또는 제 2 항에 따른 장치의 작동 제어 방법에 있어서,With a header (1) comprising a central supply pipe (2) and a plurality of nozzles (3) disposed in the nozzle carrier (4), it is provided for controlled cooling of hot plate or strip metal by a cooling fluid. A method for controlling the operation of a device according to claim 1 or 2, 제 1 밸브에 의해, 충전 동안 상기 헤더(1)는 냉각 유체로 완전히 채워지고, 상기 헤더가 완전히 채워질 때 상기 냉각 유체가 배출되는 것을 방지하고, 작동 동안 공기가 상기 헤더(1) 내로 유입되는 것을 방지하고, 상기 노즐 상부의 상기 냉각 유체의 압력이 원하는 노즐로부터의 유량에 대한 요구되는 압력보다 작을 때, 공기가 유입되는 것을 방지하도록 상기 헤더 내에 부분 진공이 생성되는 것을 특징으로 하는,The first valve ensures that the header 1 is completely filled with cooling fluid during filling, prevents the cooling fluid from discharging when the header is fully filled, and allows air to enter the header 1 during operation. And a partial vacuum is generated in the header to prevent air from entering when the pressure of the cooling fluid above the nozzle is less than the required pressure for the flow rate from the desired nozzle, 고온 판 또는 스트립형 금속 제어 냉각 장치의 작동 제어 방법.Method of controlling the operation of hot plate or strip metal controlled chillers. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 제 1 밸브는 상기 헤더가 채워질 때 상기 헤더로부터 공기가 유출되도록 작동하고 상기 헤더가 가득 채워졌을 때 공기가 상기 헤더 내로 역으로 유입되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는,The first valve is operable to allow air to flow out of the header when the header is filled and to prevent air from flowing back into the header when the header is full, 고온 판 또는 스트립형 금속 제어 냉각 장치의 작동 제어 방법.Method of controlling the operation of hot plate or strip metal controlled chillers. 제 10 항에 있어서,11. The method of claim 10, 상기 헤더(1) 내의 측정 압력은 상기 제 1 밸브의 제어를 위한 입력 값으로서 이용되는 것을 특징으로 하는,The measured pressure in the header 1 is used as an input value for the control of the first valve, 고온 판 또는 스트립형 금속 제어 냉각 장치의 작동 제어 방법.Method of controlling the operation of hot plate or strip metal controlled chillers. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 헤더(1)의 충전 동안, 유체 공급(5)으로부터 공급되는 유체의 유량이 증가하는 것을 특징으로 하는,During filling of the header 1, the flow rate of the fluid supplied from the fluid supply 5 increases, 고온 판 또는 스트립형 금속 제어 냉각 장치의 작동 제어 방법.Method of controlling the operation of hot plate or strip metal controlled chillers. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 헤더(1)는 작동 동안 가득 채워져 있는 것을 특징으로 하는.The header 1 is characterized in that it is full during operation. 고온 판 또는 스트립형 금속 제어 냉각 장치의 작동 제어 방법.Method of controlling the operation of hot plate or strip metal controlled chillers. 중앙 공급 파이프(2) 및 노즐 캐리어(4) 내에 배치되는 다수의 노즐(3)을 포함하는, 헤더(1)를 구비하여, 냉각 유체에 의한, 고온 판 또는 스트립형 금속의 제어 냉각을 위한 제 5 항 또는 제 7 항에 따른 장치의 작동 제어 방법에 있어서,With a header (1) comprising a central supply pipe (2) and a plurality of nozzles (3) disposed in the nozzle carrier (4), it is provided for controlled cooling of hot plate or strip metal by a cooling fluid. A method of controlling the operation of a device according to claim 5 or 7, 제 1 밸브에 의해, 충전 동안 상기 헤더(1)는 냉각 유체로 완전히 채워지고, 상기 헤더가 완전히 채워질 때 상기 냉각 유체가 배출되는 것을 방지하고, 작동 동안 공기가 상기 헤더(1) 내로 유입되는 것을 방지하고, 상기 노즐 상부의 상기 냉각 유체의 압력이 원하는 노즐로부터의 유량에 대한 요구되는 압력보다 작을 때, 공기가 유입되는 것을 방지하도록 상기 헤더 내에 부분 진공이 생성되는 것을 특징으로 하는,The first valve ensures that the header 1 is completely filled with cooling fluid during filling, prevents the cooling fluid from discharging when the header is fully filled, and allows air to enter the header 1 during operation. And a partial vacuum is generated in the header to prevent air from entering when the pressure of the cooling fluid above the nozzle is less than the required pressure for the flow rate from the desired nozzle, 고온 판 또는 스트립형 금속 제어 냉각 장치의 작동 제어 방법.Method of controlling the operation of hot plate or strip metal controlled chillers.
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